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Anordnung zum Erzeugen einer beliebig einstellbaren Ausgangsfrequenz
hoher Frequenzkonstanz Es sind bereits Anordnungen zum Erzeugen einer beliebig einstellbaren
Ausgangsfrequenz hoher Frequenzkonstanz innerhalb eines breiten Frequenzbandes bekannt,
die gemäß F i g. 1 aus zwei oder mehr getrennt abstimmbaren, beispielsweise
nach dem Prinzip der Frequenzanalyse arbeitenden Generatoreinheiten, z. B. I und
II, bestehen. Die einzelnen Generatoreinheiten bestehen dabei aus einzelnen abstimmbaren
Oszillatoren, z. B. 1 bzw. l', deren unterschiedliche Schritte der
Ausgangsfrequenzen in einem ganzzahligen, beispielsweise dekadischen Verhältnis
zueinander stehen. Die Ausgangsfrequenzen können in einer Mischstufe M zusammengeführt
werden. Die Ausgangsfrequenz jedes dieser Einzeloszillatoren 1 bzw.
I' wird als Vergleichsfrequenz f, bzw. f,' einer Phasenvergleichseinrichtung
2 bzw. 2' zugeführt, und jeder dieser Oszillatoren 1 bzw. l' ist über eine
Filterschaltung 3 bzw. Y, beispielsweise einen Tiefpaß geeigneter
Dimensionierung, regelbar. Jeder Phasenvergleichseinrichtung 2 wird über einen gesonderten
Teller bzw. Vervielfacher 4 bzw. 4' sowie einen Verzerrer 5 bzw.
5, die jeweils der unterschiedlichen Ausgangsfrequenz der Generatoreinheit
entsprechend unterschiedlich dimensioniert sind, das aus einem Grundquarzoszillator
6 gegebenenfalls über einen zusätzlichen Teller oder Vervielfacher
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abgeleitete Harmonischenspektrum. hoher Frequenzkonstanz zugeführt und so
innerhalb der Phasenvergleichseinrichtung 2 bzw. 2' durch Vergleich der Oszillatorausgangsfrequenz
f, bzw. f,' mit einer ausgewählten Oberwelle des Harmonischenspektrums ein Regelkriterium
für jeden einzelnen Oszillator 1
bzw. I' gewonnen. Die Regelung des
Oszillators erfolgt dabei derart, daß sich jeweils eine einer ausgewählten Harmonischen
des Grundquarzoszillators exakt entsprechende Oszillatorausgangsfrequenz hoher Frequenzkonstanz
ergibt. Diese bekannten Generatoranordnungen nach F i g. 1 besitzen den Nachteil,
daß für jede Generatoreinheit I bzw. 11 gesonderte und in den frequenzbestimmenden
Bauteilen unterschiedlich dimensionierte Phasenvergleichseinrichtungen 2 bzw. 2'
und Filterschaltungen 3 bzw. 3'
sowie unterschiedliche Teller oder
Vervielfacher 4 bzw. 4' und Verzerrerstufen 5 bzw. 5' vorgesehen werden
müssen.
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Diese Nachteile werden bei einer Frequenzgeneratoranordnung der oben
bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß jede Generatoreinheit in
an sich bekannter Weise aus bezüglich der Frequenz gleichartig bemessenen Phasenvergleichseinrichtungen
mit vorzugsweise gleichen Filterschaltungen besteht und jeder Phasenvergleichseinrichtung
jeweils das gleiche Harmonischenspektrum des Steuerquarzes und jeweils die gleiche
Vergleichsfrequenz zugeführt wird, daß die Ausgangsfrequenz des Oszillators jeder
Generatoreinheit jeweils unmittelbar dem dieser Einheit zugeordneten Ausgangsfrequenzbereich
entspricht und die Vergleichsfrequenz jeweils über eine gesonderte, der Oszillatorausgangsfrequenz
entsprechend bemessene Frequenzteiler- oder Vervielfacherstufe durch Umsetzen aus
der Oszillatorfrequenzlage in die Frequenzlage des Harmonischenspektrums erzeugt
wird.
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Da gemäß der Erfindung sämtliche frequenzabhängige Baugruppen
1, 2 und 3 der einzelnen Generatoreinheiten identisch aufgebaut sind
und im übrigen jeweils gesonderte Teller 4 bzw. Verzerrer 5
für jede einzelne
Generatoreinheit überflüssig sind, ergibt sich ein einfacher und übersichtlicher
mechanischer und elektrischer Aufbau. Bei einer andersartig aufgebauten, dekadisch
abgestuften Frequenzgeneratoranordnung hoher Frequenzkonstanz, bei der mehrere Generatoreinheiten
hintereinandergeschaltet sind und bei welchen die Frequenzregelung der einzelnen
jeweils gleiche Ausgangsfrequenzen aufweisenden Oszillatoren durch Selektion einer
Harmonischen eines Quarzfrequenzspektrums über entsprechende Bandpässe erfolgt,
ist es an sich bereits bekannt, die einzelnen Generatoreinheiten aus identischen
Baueinheiten aufzubauen, d. h. sowohl die Oszillatoren als auch die im Regelkreis
angeordneten Stufen gleich auszubilden, und die jeweils unterschiedliche Frequenzlage
durch Zwischenschalten
von entsprechenden Teilem zwischen die in
Reihe geschalteten Generatoreinheiten bzw. durch Einschalten von entsprechenden
Teilern in die einzelnen Regelkreise zu bestimmen. Die vorliegende Erfindung benutzt
dagegen Oszillatoren unterschiedlicher Frequenz. Dadurch wird erreicht, daß Schwierigkeiten
bei-hohen Frequenzen nur einmal, nämlich in der Schleife höchster Frequenz auftreten
und in den anderen Schleifen mit weniger aufwendigen und damit billigeren Mitteln
gearbeitet werden kann.
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Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich insbesondere zur Phasenmodulation,
denn es kann entsprechend einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal auf einfache
und wirkungsvolle Weise die Regelspannung jedes einzelnen Oszillators gesteuert
werden, wobei die Frequenzteilerstufen zur Vergrößerung des Frequenzhubes der Ausgangsfrequenz
ausgenutzt werden.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der F i g. 2 an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert. Jede der gezeigten Generatoreinheiten, z. B.
I und II, von denen je nach Bedarf selbstverständlich - wie bei Ill
angedeutet - eine beliebige Anzahl zusanimengeschaltet werden kann, besteht
wiederum aus einem abstimmbaren Oszillator 1 bzw. 1'. Die breiten
Ausgangsfrequenzbereiche dieser Oszillatoren 1 bzw. l' stehen dabei
vorzugsweise in einem ganzzahligen, beispielsweise dekadischen Verhältnis zueinander.
B#i den Oszillatoren kann es sich um kontinuierliche durchstimmbare Oszillatoren
oder um in Schritten quasi kontinuierlich abstimmbare Oszillatoren handeln. Die
Ausgangsfrequenz fA bzw. J,# einzelner Oszillatoren 1 bzw. l' wird
als Vergleichsfrequenzf, einerPhasenvergleichseinrichtung2 zugeführt, und zwar über
eine erfindungsgemäß zwischengeschaltete Teilerstufe8 bzw. 8. Jeder Oszillator
wird über die Phasenvergleichseinrichtung2 über einen Tiefpaß 3 geeigneter
Dünensionierung in seiner Ausgangsfrequenz geregelt, und zwar wird entsprechend
dem gezeigten Beispiel nach F i g. 1 dieses Regelkriterium durch Vergleich
der aus dem Oszillator abgeleiteten Vergleichsspannung f, mit einem aus einem Grundquarzoszillator
6 gegebenenfalls über Teiler und/oder Vervielfacher 7 oder 4 sowie
einen Verzerrer 5 aufbereiteten Harmonischenspektrum hoher Frequenzkonstanz
gewonnen.
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Erfindungsgemäß sind dabei sowohl die Phasenvergleichseinrichtungen
2 als auch die Filterschaltungen 3 bezüglich ihrer frequenzbestimmenden Teile
identisch aufgebaut, und nur jeweils der OsziRator 1 bzw. l' jeder
Generatoreinheit ist entsprechend der gewünschten Ausgangsfrequenz unterschiedlich
dimensioniert. Dieser Aufbau der einzelnen Generatoreinheiten mit -unterschiedlicher
Ausgangsfrequenz aus elektrisch und beispielsweise auch mechanisch gleichartigen
Bausteinen wird durch die erfindungsgemäße Anordnung von im Aufbau einfachen Frequenzteilerstufen
8 bzw. 8' ermöglicht, durch die die unterschiedliche Ausgangsfrequenz
fA bzw. fA' der einzelnen Oszillatoren auf das allen i Phasenvergleichseinrichtungen
2 gemeinsame und dem durch den Verzerrer 5 angebotenen Harmonischenspektrum
entsprechende Vergleichfrequenzbereich f, herunter geteilt wird bzw. auf diesen
Frequenzbereich vervielfacht wird. Bei einer Generator- 1
einheit kann gegebenenfalls
selbstverständlich der Teiler 8 entfallen. Die einzelnen Teiler
8 bzw. 8'
können gegebenenfalls durchstimmbar ausgebildet sein und
beispielsweise gekoppelt mit dem jeweils zugeordneten Oszillator 1 bzw. l'
abgestimmt werden.
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Die erfindungsgemäße Generatoranordnung kann auf einfache Weise phasenmoduliert
werden, und zwar in an sich bekannter Weise durch Einwirken auf den Regelkreis des
Oszillators, beispielsweise durch Steuern des Regeleingangs nach der Filterschaltung
3, wie dies bei 10 angedeutet ist. Aus Synchronisationsgründen ist
bei einer bekannten Anordnung, wie sie beispielsweise in F i g. 1 gezeigt
ist, mit einer derartigen Phasenmodulation im günstigsten Fall ein Phasenhub :##
± 901 erreichbar, was im allgemeinen noch keinen ausreichenden Störabstand
gewährleistet. Durch die erfindungsgemäße Zwsichenschaltung von jeweils einem Teiler
8 bzw. 8' zwischen dem Oszillator 1 bzw. l' und der
Phasenvergleichseinrichtung 2 wird dieser Nachteil jedoch überwunden, denn durch
die Frequenzteilung wird gleichzeitig eine Hubreduzierung vor der Phasenvergleichsstufe
' erzielt. Damit kann die Ausgangsfrequenz des Oszillators 1 einen
um den Teilerfaktor erhöhten Phasenhub erhalten, und es ist trotzdem stets die Gewähr
dafür gegeben, daß für die Phasenvergleicheinrichtung 2 die Bedingung :#g
± 90' eingehalten wird.